由于铝合金薄壁构件存在材料去除率高、壁薄和尺寸大等特点,其在铣削加工过程中受到毛坯初始内应力和加工应力的影响,制备成形后构件形状会出现变形问题,而影响装配使用,是航空制造领域亟需解决的难题之一。因此研究铝合金薄壁结构件表面应力测试方法及表面应力对薄壁件变形的影响,对薄壁构件的工程应用有重要的意义。本文以7075-T651为研究对象,分析其铣削加工和喷丸表面处理后的表面应力特征,提出表面应力等效简化模型,以数学解析方法对铝合金薄壁构件变形进行描述,最后通过实验进行验证,具体研究工作如下:1、提出了运用改进逐层钻孔法表征薄壁件表面应力。基于材料存在的各向异性特征,在原有力学模型基础上以弹性模量作为衡量材料各向异性影响的修正因素,完善计算模型,并运用有限元计算获得特定校准系数。该方法不受材料微观组织变化的影响,能细化描述材料表层应力分布。2、分析实验测得的薄壁件应力场,根据其表-里应力分布特征,提出表面应力等效简化模型,并运用有限元仿真软件MSC.Marc模拟薄壁构件的铣削加工,验证了简化模型可行性。3、完成了表面应力等效简化模型对薄壁构件变形的计算分析,理论结果与实测结果吻合较好。同时,分析了影响模型计算的误差来源,提出了相应的误差控制策略。